Европейский космический аппарат Mars Express будет исследовать Фобос

Научное сообщение Европейского космического агентства

Опубликовано в Spaceflight Now 10 июня 2001 г.

Космический аппарат Mars Express (коллаж). Фото: ESA

Фобос, крошечный спутник Марса — ближайшая из двух "лун" планеты, — будет беспрецедентно внимательно изучен после того, как европейский космический аппарат выйдет на орбиту Марса в конце 2003 года. В течение своей миссии номинальной продолжительностью в два года Mars Express должен пройти несколько сот раз мимо спутника диаметром 22 км на расстоянии, не превышающем 3000 км.

"Для близких пролетов будет намного больше возможностей, чем во время экспедиции "Викингов"," говорит Том Даксбери (Tom Duxbury) из JPL, ветеран предыдущих исследований Фобоса, помогающий планировать программу наблюдений для КА Mars Express.

С расстояния в 3000 км стереокамера высокого разрешения (High Resolution Stereo Camera — HRSC) на борту Mars Express будет способа делать снимки по меньшей мере такого же качества, как сделанные "Викингом". Также на расстоянии 1000 км будет включаться картографирующий спектрометр инфракрасного и видимого диапазонов (Infrared and Visible Mapping Spectrometer — OMEGA) для картографирования минерального состава поверхности спутника. А когда расстояние будет несколько сот километров, измерения будут проводиться еще и с помощью планетарного Фурье-спектрометра (Planetary Fourier Spectrometer — PFS) и подповерхностного зондирующего радара-высотомера (Sub-surface Sounding Radar/Altimeter — MARSIS). Во время всех пролетов анализатор энергий нейтральных атомов (Energetic Neutral Atoms Analyser — ASPERA) будет регистрировать параметры плазмы около Фобоса.

"Mars Express составит первую глобальную карту Фобоса. Это важно, потому что одна сторона спутника нам хорошо известна, а другая известна меньше," говорит Агустин Чикарро (Agustin Chicarro), научный руководитель проекта Mars Express в ESA. "Мы должны будем получить полную информацию о топографии, внутреннем строении и составе спутника. Это должно помочь определить раз и навсегда, является ли он захваченным астероидом или нет," добавляет он.

Mars Express мог бы выполнить самый исчерпывающий комплекс наблюдений Фобоса за всё время. Эти наблюдения помогут разрешить некоторые из неординарных загадок марсианской "луны", многие из которых проявились во время предыдущих исследовательских миссий. После "Викингов" это были неудачная экспедиция советского КА "Фобос-2" и продолжающаяся миссия КА NASA Mars Global Surveyor. В 1989 году "Фобос-2" должен был доставить на спутник посадочный аппарат, но был утерян всего в 100 км от поверхности.

На этом снимке КА Viking хорошо виден гигантский кратер Stickney на Фобосе. Фото: NASA

Фобос — это мир с загадочным происхождением и судьбой. Он лёгкий — плотность менее, чем в два раза превышает плотность воды — и находится на орбите Марса на высоте всего 5980 км над поверхностью планеты. Есть предположение, что Фобос и Деймос, вторая марсианская "луна", являются захваченными астероидами. Данные, полученные инфракрасным картографирующим спектрометром (ISM) на борту "Фобоса-2", подтверждают эту точку зрения.

"В целом состав соответствует составу внутренних астероидов. Но мы не знаем, сохранился ли Фобос в изначальном виде или подвергся трансформации," говорит Жан-Пьер Бибринг (Jean-Pierre Bibring), руководитель исследований по ISM, а также по эксперименту OMEGA на КА Mars Express. "Мы обнаружили некоторые интригующие признаки трансформации в виде интересных минералов на дне кратера, отсутствующих где-либо еще на Фобосе, что позволяет предполагать неоднородность внутреннего состава спутника. Меня очень увлекает перспектива новых наблюдений, потому что OMEGA будет иметь намного большую разрешающую способность и сможет однозначно определить состав поверхности, а также минералов на дне кратера, определив тем самым объемный состав спутника."

Однако, есть и другие версии происхождения этих двух спутников. По одной из них, которую предпочитает Даксбери, они являются слабо аккумулированными выбросами с марсианской поверхности в результате астероидных ударов, причем Фобос состоит из выбросов, обращающихся вокруг Марса быстрее скорости вращения планеты, а Деймос, орбита которого дальше, а скорость обращения меньше, состоит из выбросов, обращающихся медленнее скорости вращения Марса.

Один из наиболее четких снимков Фобоса на сегодняшний день, полученный КА Mars Global Surveyor. Фото: MSSS/NASA

Еще одна загадка Фобоса касается происхождения глубоких борозд на его поверхности. Некоторые из них расходятся от большого ударного кратера Стикни (Stickney), который искажает форму спутника. Как полагают, они указывают на силу удара, который почти раздробил небольшой спутник. Однако, другие борозды в центральной части Фобоса, идущие почти параллельно, подсказали другую мысль.

Джон Мюррей (John Murray) из Открытого университета в Великобритании, один из исследователей по HRSC, полагает, что борозды являются цепочками ударных кратеров, образованные выбросами при крупнейших ударах на Марсе. Он рассчитал скорость таких выбросов и положение и направление "траншей", которые они могли бы оставить на Фобосе. "Направление борозд соответствует предсказаниям гипотезы," говорит он. "В "хвостовой" части Фобоса борозд нет, что также согласуется с ней."

Однако, передняя часть Фобоса никогда ранее не фотографировалась с близкого расстояния, а вид борозд здесь будет иметь решающее значение для этой теории. Впервые требуемые снимки должна будет сделать HSRC на "Марс Экспрессе". "Если я прав, мы увидим здесь более широкие цепи "траншей", проходящие под различными углами," говорит Мюррей.

Перевод: V.B.

"Марсианское время", общественный сетевой журнал, 10 июня 2001